Verifiche sperimentali del principio di equivalenza con sistemi quantistici

  • Dipartimento di Fisica - Aula 500
  • Seminario

Relatori

Dr Fiodor Sorrentino
INFN Genova

Dettagli

Seminario generale INFN

Il principio di equivalenza di Einstein ha un ruolo centrale nella comprensione della gravità e della struttura dello spazio-tempo. Nella sua forma debole esso implica direttamente l’equivalenza tra massa inerziale e gravitazionale, ed è alla base della teoria della relatività. Violazioni del principio di equivalenza sono previste in teorie che tentano di unificare la relatività generale con le altre interazioni fondamentali, in modelli cosmologici per l’energia oscura, ed in teorie di gravità estesa.I limiti più stringenti sulla validità del principio di equivalenza derivano da misure su oggetti classici (sistemi astronomici e bilance di torsione). Tuttavia negli ultimi anni si è iniziato ad esplorare la possibilità di verifiche sperimentali in regimi nei quali le proprietà rilevanti della massa di test sono determinate dalla meccanica quantistica; questi nuovi test possono avere implicazioni profonde, che vanno dalla verifica di accoppiamenti spin-gravità a quella di possibili differenze nella interazione gravitazionale tra materia e antimateria.

Nel seminario descriverò lo stato dell’arte sulle verifiche sperimentali del principio di equivalenza debole, ed illustrerò diversi risultati recenti, nonché esperimenti in corso ed in preparazione, per test con sistemi atomici.  In particolare, descriverò un recente esperimento nel quale si confronta l’accelerazione in caduta libera di atomi preparati in due gli stati iperfini e nella loro sovrapposizione coerente. L'utilizzo dello stato di sovrapposizione consente la verifica di aspetti squisitamente quantistici del principio di equivalenza, che non hanno analoghi classici e che sono rimasti finora completamente inesplorati.